[机械制造行业]物理实验探究专题滑轮组机械效率

动滑轮组的机械效率公式
动滑轮组的机械效率公式为：η=W有用/W总*100%。

其中，W 有用为有用功，即机械对物体做的功；W总为总功，即动力对机械做的功，包括有用功和额外功（克服机械自身重力、摩擦力等做的功）。

具体来说，当用滑轮组提升重物时，提升高度为h，则机械效率=Gh/(Fnh)，即有用功=Gh，总功=Fnh。

当用滑轮组拉动重物时，拉重物走动距离为S，重物受到的摩擦力为f，则机械效率
=fs/(Fns)，即有用功=fS，总功=FnS。

其中，G是重物的重力，f是摩擦力，F是动力，n是承担动滑轮组绳子的段数，h是提升高度，S是拉动距离。

需要注意的是，机械效率是不带单位的，且由于任何机械都不可避免地会做一些额外功，所以有用功总是小于总功，机械效率总是小于1。

另外，滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮重力有关，在忽略绳重及轮与轴之间的摩擦的情况下，滑轮组的机械效率会随着物体重力的增加而提高。

综上所述，动滑轮组的机械效率公式涉及多个因素，需要根据具体的使用情况进行计算。

在实际应用中，需要注意各个参数的定义和计算方法，并考虑机械自身因素（如动滑轮重力、绳重和摩擦力等）对机械效率的影响。

滑轮组的机械效率引言在机械领域中，滑轮组是一种常见的机械装置，它由多个滑轮组成，用于改变力的方向和大小，以便完成各种机械工作。

在滑轮组中，机械效率是一个非常重要的概念，它表示实际输出功率与输入功率之间的比值。

本文将介绍滑轮组的机械效率以及影响机械效率的因素。

滑轮组的机械效率概述滑轮组的机械效率是指滑轮组在传递力和改变力方向时的效率。

通常情况下，滑轮组的机械效率是小于1的，这是因为在滑轮组中，存在一些能量损失，如摩擦损失和弹性变形损失。

因此，实际输出功率会小于输入功率。

影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率受多种因素的影响，下面将介绍其中几个主要的因素。

摩擦损失摩擦是影响滑轮组机械效率的主要因素之一。

在滑轮组中，滑轮与滑绳、滑块等传动部件之间会产生摩擦，从而导致能量损失。

为了降低摩擦损失，可以采取一些措施，如使用润滑剂、降低滑轮与传动部件的接触面积等。

弹性变形损失滑轮组中的弹性变形也会导致机械效率的损失。

当滑轮和滑绳受到力的作用时，它们可能会产生弹性变形，从而导致能量损失。

为了减少弹性变形损失，可以选择合适的滑轮材料和设计滑轮的结构。

机械间隙滑轮组的机械间隙也会对机械效率产生影响。

机械间隙是指两个相邻滑轮之间的距离，如果间隙过大，会导致力的损失和能量的浪费。

因此，在设计滑轮组时，需要合理控制机械间隙，确保力能够有效传递。

滑轮摩擦率滑轮的摩擦率也会对机械效率产生影响。

摩擦率是指滑轮表面的摩擦性能，如果摩擦率过大，会导致能量损失增加。

因此，在选择滑轮材料和表面处理时，需要考虑其摩擦率，以提高机械效率。

计算滑轮组的机械效率为了计算滑轮组的机械效率，我们需要知道滑轮组的实际输出功率和输入功率。

实际输出功率可以通过测量滑轮组输出的力和速度来获得。

而输入功率则可以通过测量输入力和速度来获得。

机械效率可以通过以下公式来计算：机械效率 = 实际输出功率 / 输入功率结论滑轮组是一种常见的机械装置，它通过改变力的方向和大小来完成各种机械工作。

探究影响滑轮组机械效率的因素实验原理示例文章篇一：哎呀呀，同学们，今天咱们来一起探究一下那个超级神奇的“影响滑轮组机械效率的因素”实验原理！你说啥是滑轮组？就好比咱们玩的积木搭成的小玩意儿，几个轮子和绳子组合在一起，就能帮咱们省好多力气呢！咱们先来说说这个实验到底是要干啥。

你想想，咱们拉一个东西，如果用简单的办法很费劲，但是用滑轮组可能就轻松多啦。

那为啥有的时候轻松，有的时候还是费劲呢？这就是咱们要研究的呀！比如说，咱们用一个滑轮组去吊起一个重重的石头。

要是绳子拉得不够直，是不是就感觉更吃力啦？这就好像咱们跑步的时候，弯弯曲曲地跑，能跑得快吗？肯定不能呀！所以绳子的缠绕方式就很重要，这是不是一个影响因素呢？还有哦，吊起的东西越重，咱们是不是感觉越累？这就好比你背书包，书包里东西越多，你是不是就越走不动？那物体的重量肯定也是影响滑轮组机械效率的一个大因素呀！再想想，要是滑轮本身就很重，是不是也会让咱们更费劲？这就好像你穿着一双特别重的鞋子走路，能轻松吗？所以滑轮的重量也是个关键呢！还有哦，咱们拉绳子的时候，如果摩擦力特别大，是不是也很麻烦？就像在泥地里走路，一步一滑的，能不费劲吗？所以摩擦力大小也是不能忽略的哟！你看，这么多因素都会影响滑轮组的机械效率。

那咱们做这个实验，不就是为了搞清楚到底哪个因素影响最大，怎么才能让咱们干活更省劲儿嘛！总之，通过这个实验，咱们就能弄明白好多以前不清楚的事儿，以后再遇到要用滑轮组的地方，就能轻松应对啦！这实验多有意思呀，能让咱们变得更聪明，更会解决问题！示例文章篇二：哎呀呀，同学们，你们知道吗？今天我们来探究一个超级有趣的实验——影响滑轮组机械效率的因素！一进实验室，我就看到了一堆奇奇怪怪的器材，有滑轮啦，绳子啦，还有砝码啥的。

我心里就犯嘀咕：“这能弄出啥名堂来？”老师这时候开始说话啦：“同学们，今天咱们一起来揭开滑轮组的神秘面纱！”老师先给我们讲了实验的原理。

他说：“就好像我们爬楼梯，有时候轻松，有时候累得气喘吁吁，这滑轮组的机械效率也有这样的差别。

初中物理《测量滑轮组的机械效率》实验创新案例2成都市新都一中实验学校610500摘要：在以往的《测量滑轮组的机械效率》的课堂教学中，笔者发现学生对于测量机械效率中存在的困难：学生很容易混淆绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系，用一把刻度尺在拉动的过程中很难同时准确的测量出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h，也就很难准确的得出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系；在测量拉力时要求匀速拉动绳子的自由端时，很难保证人为拉动时是匀速的，并且在测量的过程中很难在弹簧测力计示数稳定的情况下准确的读出拉力的大小。

针对以上问题笔者对传统实验室中用到的实验器材进行了改进和创新。

改进和创新后的实验器材便于操作，并且读数稳定，实验结果准确，便于学生理解。

关键字：实验创新在以往的《测量滑轮组的机械效率》的课堂教学中，笔者发现学生对于测量机械效率中存在的困难：学生很容易混淆绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系，用一把刻度尺在拉动的过程中很难同时准确的测量出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h，也就很难准确的得出绳子自由端移动的距离S和物体上升的高度h之间的倍数关系；在测量拉力时要求匀速拉动绳子的自由端时，很难保证人为拉动时是匀速的，并且在测量的过程中很难在弹簧测力计示数稳定的情况下准确的读出拉力的大小，从而影响了滑轮组机械效率测量的准确性。

针对以上问题笔者对传统实验室中用到的实验器材进行了改进和创新。

改进和创新后的实验器材便于操作，并且读数稳定，实验结果准确，便于学生理解。

本文将从《测量滑轮组的机械效率》的实验器材、实验原理等几个方面来进行阐述：一、实验器材：刻度尺、弹簧测力计、钩码、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2m的细绳。

二、实验改进及创新：上图（1）为书中的实验装置右图（2）为改进后的装置实验装置的改进：上图（1）为书中的实验装置，此装置中用了一把刻度尺同时测量物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s，且距离两个物理较远，因此不能准确的进行测量，很多情况下只能大概的测一下，会使h和s的值不准确，并且人工手动要做到匀速拉动弹簧测力计不好控制。

专题14：测滑轮组的机械效率1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率〞的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。

〔1〕、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中；(2)、比拟1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________(3)、比拟2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________次数钩码重G/N 钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η /％1 22 43 42、小明在“测滑轮组机械效率〞的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______② 3次实验中滑轮组的机械效率是_______③本次实验得到的结论是：___________________________________实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm1 6 3 92 6 5 183 6 8 24〔2〕小红在小明实验的根底上利用图乙也做了实验，①小红的做法是为了控究 _________________________②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，假设忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 _______〔选填“相同〞或“不相同〞〕，理由是：_____ ________________________________________________.得到的结论是：___________________________ _______. 〔3〕小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：物理量控制因素物重G/N绳端拉力F/N机械效率η/％较小提升速度10中等提升速度10较大提升速度10 4.2在小军的实验中，你得到的结论是：________________________________________。

G 动描述物体的物理量 =有P ＝ηSh V 绳 V 物 W 总W 有 P 总 P 有 ()动G G nF +=1nhs =物绳＝nv v =总W =总P =有W 描述拉力的物理量滑轮组机械效率专题课【知识梳理】有用功、额外功和总功几种典型的情况列表如下:（摩擦忽略不计)(一）竖直提物【典型练习】1、用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如下左图所示，不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小（ ） A 、F 1＞F 2＞F 3 B 、F 1=F 2=F 3 C 、F 1＜F 2＜F 3 D 、F 2＞F 3＞F 12、如上图所示,人对绳的自由端拉力F都相等，且物体处于静止状态，不计滑轮重和摩擦，比较四个物体重力，最大的是（）A、G1B、G2C、G3D、G43、用下图中的几个装置匀速提升同一物体，最省力的装置是（ )A.甲B。

乙C。

丙D。

丁4、如图所示的装置中，G1＝900牛,G2＝600牛,不计滑轮重和摩擦，提升重物时，比较F1和F2可得( )A、F1＞F2。

B、F1＜F2。

C、F1＝F2。

D、不能比较。

5、使用如图所示的动滑轮提升重物G，下列说法中正确的是( )。

A、MN是动力臂。

B、ON是动力臂。

C、O点是支点.D、N点是支点。

6、如图所示装置中,重物都处平衡状态,如果滑轮重和摩擦均不计，则G1、G2、G3的关系是（）A、2G1＝G2＝2G3。

B、G1＝2G2＝G3C、G1＝G2＝G3。

D、3G1＝2G2＝G3（8) （9）（10）7、用如图滑轮组提起重120N的物体,已知绳子自由端所用力为50N，则这个动滑轮的机械效率是多少？8。

一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N 的力使绳自由端移动4m。

求：（1）求出绳子的股数n；（2）算出有用功的大小和人做功的功率？描述物体的物理量 =有P ＝η=FS ＝绳V =总P =有W描述拉力的物理量=总W 9.在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600 N 的重物,他 用200 N 的力拉绳,使物体上升3 m ，滑轮组工作时的效率为75%.求：(1)有用功、总功;（2）滑轮组至少由几定几动组成.提高★★★一质量为6kg 的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m ，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N,求石块在上升过程中： （1）石块受到的浮力为多少? (2）绳的自由端拉力做功为多少？（3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ石=3×103kg/m 3,g=10N/kg ）★★★变式：在一溶液池内有一个正方体的金属块沉在池底，小华利用滑轮组将其匀速提出液面，提升过程中,滑轮组绳端拉力F 与金属块底部到池底的距离h 的关系,如图27所示.已知金属块被提出液面后，滑轮组的机械效率为75%。

测量滑轮组的机械效率实验原理实验原理：机械效率是指机械能输出和输入之比。

在测量滑轮组的机械效率实验中，可以通过测量轮组的负荷和速度，来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。

要测量滑轮组的机械效率，最基本的方法是采用牛顿定律，利用重力势能和动能转化的原理进行实验。

具体步骤如下：1. 准备实验装置：选定一个质量较大的滑轮，其轮轴平行于桌面，滑轮的辊筒之间放置一段粗绳，绕过滑轮。

在滑轮上方的绳上，用许多小铅块做拉力，使得系统保持稳定。

2. 测量滑轮的负荷：将质量为m的物体与薄绳相连，沿绳的自由端放下，使其抵达土地。

为了保证负荷的准确，可以对负荷进行多次测量、取平均值的方法。

将负荷的重量用登录钩测量。

3. 测量滑轮的速度：为了能够测量滑轮的速度，需要在绳下方放一个定点，以便观察绳的运动状态。

在绳的下方，放置一个指环，指环由一根细绳固定，细绳长度为2m，细绳固定在试验台的上方。

指环上方通过固定点，细绳与胶皮带相连。

在实验时，将物体从指针处放下，并用计时器记录物体从指针到达指环的时间，同时观察细绳运动状态。

通过记录所消耗的时间以及物体位置变化的情况，可以得到滑轮的速度。

4. 计算机械效率：将测得的滑轮负荷和速度代入公式P=Fvt，计算出滑轮输出能量。

用输入能量除以输出能量，即可得到滑轮的机械效率。

机械效率计算公式如下：η = (F/d) / (mgh/t)F为滑轮的负荷（N），d为滑轮的直径（m），m为物块的质量（kg），g为重力加速度（m/s^2），h为滑轮高度（m），t为物块下落时间（s）。

通过测量滑轮组的机械效率实验，可以通过测量轮组的负荷和速度来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。

这个实验不仅对于物理学习者提高对于运动学、动力学等深度物理概念的理解，也在实际生活中有一定的应用。

滑轮组在现代工业生产中有着广泛的应用。

在机械和电力工业中，滑轮组是重要的传动组件，其主要作用之一是传递力量。

中考物理一轮复习力学实验大通关（8）探究滑轮组的机械效率1.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想：（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。

小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是( )A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)2.如图，测“动滑轮机械效率”时必须沿__________方向匀速向上拉动弹簧测力计.钩码重为1 N，弹簧测力计的示数为__________N，动滑轮的机械效率是__________.3.某同学用如图所示的实验装置来测量滑轮组的机械效率，相关数据如表所示：实验序号钩码重/N G钩码上升高度/m h绳端的拉力/N F绳端移动的距离/m s 机械效率1 4.0 0.10 1.8 0.30 74.1%2 6.0 0.10 2.5 0.30 80.0%3 6.0 0.15 2.5 48.00.203.10.6086.0%（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上________拉动弹簧测力计。

（2）第三次实验中，绳端移动的距离为_________，滑轮组的机械效率为_________。

（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越___________。

4.在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想. 猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关. 猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关.为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计.小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示.实验次数钩码所受的重力/N G提升高度/m h拉力/N F绳端移动的距离/m s机械效率η1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%2 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 36.00.12.50.3请你解答如下问题.(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为________.根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式.(2)分析表中数据可知,用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率________(选填“越高”“越低”或“不变”).(3)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是________________. 5.“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表.实验次数物重(N )G物体上升高度(m )h拉力F (N )绳子自由端移动距离(m )s机械效率1 4 0.1 2.0 0.3 66.7%2 5 0.1 0.3 69.4% 360.12.60.3（1）实验时，应沿竖直向上的方向__________拉动弹簧测力计. （2）第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示，为__________N. （3）第3次实验滑轮组的机械效率是__________.（保留到0.1%）（4）如果用这个滑轮组提升7 N 的重物，则它的机械效率可能是_______（选填序号）. A.60%B.70%C.80%6.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。

滑轮机械效率计算专题 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】滑轮组机械效率7．滑轮组装置如图所示，若物体重为300N，拉力大小为120N，将重物匀速提高2m，所用时间是10s，绳重及滑轮之间的摩擦不计，求：（1）提起物体所做有用功（2）拉力的功率（3）该滑轮组机械效率．8．（2008?吴中区二模）利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m，已知滑轮组机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：（1）提升重物时做的有用功为多少？（2）作用在绳子自由端的拉力为多大？（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大？9．如图，已知动滑轮重为30N，物体质量为12Kg，绳重及摩擦均不计．则：（1）物体所受重力多大（g=10N/kg）（2）匀速提起重物时所用的拉力多大？（3）此时，该滑轮组的机械效率是多少？10．利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：（1）有用功、所用拉力和动滑轮的重量；（2）用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率又是多大？11．用如图所示滑轮组提升重物．人用200N的拉力F在30s内使重为360N的物体匀速上升了6m．不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率；（2）此滑轮组的机械效率；（3）若用此滑轮组将600N的重物匀速向上提升了10m则所用的拉力和拉力做的功各是多少？12．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端10s内被拉下2m，在此过程中，求：①拉力F所做的功；②滑轮组的机械效率；③滑轮组中动滑轮的重（不计摩擦和绳重）；④拉力的功率．13．如图所示每个滑轮的重为500N，重物G的重量为1500N，绳索重及摩擦均不计．则：（1）人在匀速提升重物时所用拉力为多大？（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？（3）此时滑轮组的机械效率为多大？14．（2011?宜昌）建筑工地上，某施工人员利用如图6所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求：（1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？（2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？15．某人用如图所示的滑轮组匀速提升540N的重物，所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉动3m，在此过程中，求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率（不计绳重及摩擦）；（3）如果用此滑轮组匀速提升440N的重物，求滑轮组此时的机械效率？16．某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为500kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，拉力F的功率为2500W，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：（1）滑轮组做的有用功；（2）物体上升的速度；（3）动滑轮的重力；（4）若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大此时的机械效率为多少17．如图所示，工人将重为240N的物体匀速提起，在2s内绳端上升了3m，若此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．求（1）拉力所做的有用功是多少？（2）拉力是多少拉力的功率是多少（3）若将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是多少？18．（2006?泉州）用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s．求：（1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率．19．用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：（1）重物上升的速度；（2）拉力所做的有用功；（3）拉力的功率；（4）滑轮组的机械效率．20．（2009?岳阳一模）如图，用滑轮组将重900N的物体在10s内匀速提高2m，所用的拉力为400N，此过程中，求：（1）所做的有用功为多少？（2）该滑轮组的机械效率为多少？（3）拉力做功的功率为多少？21.21．（2008?镇江）用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3 m所用的时间为10s不计绳重和摩擦，求：（1）做的有用功；（2）动滑轮的重力；（3）拉力的功率；（4）滑轮组的机械效率．22．用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F为1200N，若此时1滑轮组的机械效率为80%，物体速度为1m/s．①拉绳的速度是多少？②拉绳的力F至少为多大？③拉力的功率是多少？23．用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭重6000N，它与地面间的摩擦力f为1500N，若此时滑轮组的机械效率为80%；物体速度为1m/s（1）2s内钢锭的重力所做的功；（2）求拉绳子的速度是多少？（3）求拉绳子的力F为多大拉力F的功率是多少（4）在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行的建议．24．用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N时物体以0.5m/s的速度匀速移动．求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率．25．用如图所示的滑轮组，在水平地面上拉动重物G，已知绳自由端拉力F为600N时，恰能让物体以1cm/s的速度匀速向前运动（绳子足够长），此时滑轮组的机械效率为75%，求：（1）物体G与地面的摩擦力．（2）绳自由端拉力F的功率．（3）绳自由端拉力F做功1分钟的过程中，额外功是多少．26．如图，用滑轮组拉物体A使它以2米/秒的速度沿水平面匀速运动，已知拉力F为5牛，滑轮组的机械效率为80%．求：（1）在2秒内拉力F做的功多大？（2）拉力F的功率多大？（3）物体与地面间的摩擦力为多大？27．如图所示，已知物体A重1000N，与地面的摩擦力是300N，人通过滑轮组拉动物体使其在10s内匀速运动1m，如果滑轮组的机械效率为60%，求：（1）人做的总功；（2）人的拉力；（3）人拉绳的功率．7．分（1）由公式W=Gh可以求出有用功；析：（2）由W=Fs求出拉力的功，然后由功率公式求出拉力的功率；（3）由效率公式求出滑轮组的效率．,解：（1）有用功W有=Gh=300N×2m=600J；（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，拉力移动的距离s=nh=3×2m=6m，拉力的功W=Fs=120N×6m=720J，拉力的功率P===72W；（3）滑轮组效率：η=×100%=×100%≈83.3%；答：（1）提起物体所做有用功为600J；（2）拉力的功率为72W；（3）该滑轮组机械效率83.3%．从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n，s=nh ；8．分析：（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh 求有用功；（2）知道物重和滑轮组的机械效率，利用η===求拉力大小；=先求出动滑轮的重，再利用这个公式求将（3）在不计绳重和摩擦的情况下，利用F拉重G′=455N的物体吊起用的拉力，最后利用η===求此时的机械效率．,解：（1）滑轮组所做的有用功：W=Gh=180N×10m=1800J；有（2）由图知，n=3，∵η===，∴F===75N；（3）∵不计绳重和摩擦，∴F=，即：75N=，拉=45N，则G动提升G′=455N的重物时，F′===N，拉η′=====91%．答：（1）提升重物时做的有用功为1800J；（2）作用在绳子自由端的拉力为75N；（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是91%．9．,已知：m=12kg g=10N/kg G=30N求：（1）G=（2）F=（3）η=解：（1）物体受到的重力为G=mg=12kg×10N/kg=120N；（2）作用在绳子自由端的拉力为F=（G+G）=×（120N+30N）=50N；（3）设物体上升h ，则绳子拉下3h，滑轮组的机械效率为η=====×100%=80%．答：（1）物体所受重力为120N；（2）匀速提起重物时所用的拉力为50N；（3）此时，该滑轮组的机械效率是80%．10．分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n，s=nh；（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh 求有用功；知道物重和滑轮组的机械效率，利用η===求拉力大小；不计绳重和摩擦，利用F=（G物+G动）求动滑轮的重；（2）求出了动滑轮的重，再利用F=（G物+G动）求将重G′=600N 的物体吊起用的拉力，最后利用η===求此时的机械效率．,解：（1）滑轮组所做的有用功：W有=Gh=480N×10m=4800J；由图知，n=3，∵η===，∴F===200N；∵不计绳重和摩擦，∴F拉=，即：200N=，则G动=120N；（2）提升G′=600N的重物时，F拉′===240N，η′====≈83.3%．答：（1）提升重物时做的有用功为4800J；拉力为200N；动滑轮的重为120N；（3）用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时，滑轮组的机械效率是83.3%．点评：本题考查了机械效率的计算，利用好绳子的重力和摩擦力不计时拉力F拉=和推导公式η===是本题的关键．11分析：由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h，（1）根据W=Fs求出总功，根据P=求出人做功的功率；（2）根据W=Gh求出人做的有用功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；（3）根据F=（G物+G动）的变形式求出动滑轮的重；然后可求用此滑轮组将600N的重物匀速向上的拉力，再利用W=Fs求拉力做的功．,解：（1）由图知n=2，s=2h=2×6m=12m，人做的总功：W总=Fs=200N×12m=2400J；人做功的功率：P===80W；（2）人做的有用功：W有=Gh=360N×6m=2160J；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=90%；（3）∵不计摩擦和绳重∴F=（G物+G动）∴所用动滑轮的重：G动=2F﹣G=2×200N﹣360N=40N；若用此滑轮组将600N的重物，则拉力F1=（G物1+G动）=（600N+40N）=320N；拉力做的功W1=F1s1=320N×2×10m=6400J．答：（1）人拉绳子做功的功率为80W；（2）此滑轮组的机械效率为90%；（3）则所用的拉力为320N，拉力做的功为6400J．12．,已知：n=2 G=500N F=300N s=2m t=10s=（4）P=求：（1）W=（2）η=（3）G动解：（1）拉力做的功为W=Fs=300N×2m=600J；（2）物体上升的高度为h===1m，=Gh=500N×1m=500J，拉力做的有用功为W有用滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%≈83%；），（3）∵F=（G+G动=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；∴动滑轮的重力为G动（4）拉力的功率是P===60W．答：（1）拉力做的功为600J；（2）滑轮组的机械效率为83%；=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；（3）动滑轮的重力为G动（4）拉力的功率是60W．13．分（1）绳索重及摩擦均不计，提起物体所用的力是物重和动滑轮重的n分之一；析：（2）已知物体上升高度可以得到绳子作用点移动的距离；已知拉力和绳子自由端移动的距离，利用公式W=Fs得到总功；（3）已知物重和物体上升高度，可以得到有用功；已知有用功和总功，利用公式η=计算机械效率．,已知：G动=500N，G物=1500N，h=1m，s=2h=2m求：（1）F=（2）W总=（3）η=解：（1）人在匀速提升重物时所用拉力为F=×（G物+G动）=×（1500N+500N）=1000N；（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为W总=Fs=1000N×2m=2000J；（3）拉力做的有用功为W有=Gh=1500N×1m=1500J；滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=75%．答：（1）所用的拉力是1000N；（2）人所做的总功是2000J；（3）机械效率为75%．14．,解：（1）由题意知，拉力在1min做的功为：W总=Pt=750W×60s=45000J根据W总=Fs 得s===90m由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h则h=s=×90m=30m答：重物在1min内上升的高度是30m．（2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=（G物+G动）G动=3×500N﹣1200N=300N则F′=（G物′+G动）=×（1800N+300N）=700N答：当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是700N．15．分析：（1）根据W=Fs求出拉力做的功；（2）根据η===求出机械效率；（3）根据F=（G+G动）求出动滑轮重，根据η===求出机械效率．,已知：物重G1=540N，拉力F=200N，拉力移动距离s=3m，物重G2=440N求：（1）拉力F所做的功W=；（2）滑轮组的机械效率η1=；（3）滑轮组此时的机械效率η2=？解：（1）拉力做的功W=Fs=200N×3m=600J；（2）滑轮组的机械效率：η1=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；（3）∵F=（G+G动）∴动滑轮重G动=3F﹣G1=3×200N﹣540N=60N，滑轮组此时的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=88%．2答：（1）拉力F所做的功为600J；（2）滑轮组的机械效率为90%；（3）滑轮组此时的机械效率为88%．16．,解：（1）∵m=500kg，g=10N/kg，∴物体的重力为：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；而h=0.8m，=Gh=5000N×0.8m=4000J．∴滑轮组做的有用功为：W有（2）从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体，∴拉力移动的距离为：S=3h=3×0.8m=2.4m；而此滑轮组的机械效率为η=80%，===5000J；∴所做的总功为：W总又∵拉力F的功率为P=2500W，∴做功的时间为：t===2s，则物体上升的速度为：v===0.4m/s．（3）∵W总=5000J，S=2.4m，∴拉力的大小为：F===N，不计绳重和摩擦，F=（G+G动），即N=×（5000N+G动），解得：G动=1250N．（4）用该滑轮组吊起6250N的重物时，拉力的大小为：F′=（G′+G动）=（6250N+1250N）=2500N；∴滑轮组的机械效率为：η′===≈83.3%．答：（1）滑轮组做的有用功为4000J．（2）物体上升的速度为0.4m/s．（3）动滑轮的重力为1250N．（4）若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为2500N，此时的机械效率为83.3%．17．,解：（1）由图知，n=3，∵s=3h，s=3m，∴h=s=×3m=1m，使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=240N×1m=240J；∵η=，∴使用滑轮组做的总功：W总===300J；∵W总=Fs，∴F===100N，∵不计绳重和摩擦，拉力F=（G物+G轮），即：100N=（240N+G轮），∴G轮=3×100N﹣240N=60N，当提升540N物体时，拉力：F′=（G物′+G轮）=（540N+60N）=200N，此时滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%．答：（1）拉力所做的有用功是240J；（2）拉力是100N；拉力的功率是150W；（3）若将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是90%．18．,解：（1）用滑轮组提升物体做的有用功：W有用=Gh=6×102N×2m=1.2×103J（2）拉力的做功功率：P===100W；（3）滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=60%．答：（1）有用功为1.2×103J；（2）拉力的功率为100W；（3）该滑轮组的机械效率为60%．点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率的掌握和运用，能区分使用滑轮组时有用功和总功的计算方法是本题的关键．19．,解：（1）重物上升的速度v===0.3m/s；=Gh=480N×3m=1440J；（2）拉力所做的有用功W有用（3）读图可知s=3h=9m，=Fs=200N×9m=1800J，拉力所做的总功W总拉力的功率P===180W；（4）滑轮组的机械效率η==80%．答：（1）重物上升的速度是0.3m/s；（2）拉力所做的有用功是1440J；（3）拉力的功率是180W；（4）滑轮组的机械效率是80%．20．,解：（1）W有用=Gh=900N×2m=1800J（3）由图知，n=3，s=3h=3×2m=6m，拉力做功：W总=Fs=400N×6m=2400J，滑轮组的机械效率：η===75%；（3）拉力做功功率：P===240W．答：（1）所做的有用功为1800J；（2）该滑轮组的机械效率为75%；（3）拉力做功的功率为240W．21．,解：（1）做的有用功：W有用=Gh=480N×3m=1440J．（2）动滑轮的重力：G动=nF﹣G物=3×200N﹣480N=120N．（3）拉力所做的功：W总=FS=nFh=3×200N×3m=1800J；拉力的功率：P总===180W．（4）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%．答：（1）做的有用功为1440J，（2）动滑轮的重力为120N，（3）拉力的功率180W，（4）滑轮组的机械效率80%．22．,解：（1）由图可知，经过动滑轮的绳子股数为3股，拉绳的速度是物体速度的3倍，故拉绳的速度v=1m/s×3=3m/s；答：拉绳的速度是3m/s；（2）假设物体前进距离为s，则克服摩擦力做的功W′=F1s，拉力做的功W=F×3s=3Fs，η=×100%=×100%=×100%=80%，所以F=500N，答：拉绳的力F至少为500N；（3）P=Fv=500N×3m/s=1500W，答：拉力的功率是1500W．23．,解：（1）钢锭在水平方向上移动，在重力方向上没有移动的距离，所以重力做功为0；（2）由图可知动滑轮的绳子段数n=3，则拉绳子的速度v绳=nv物=3×1m/s=3m/s；（3）∵W有=fs物；∴W有=fs物；W总=Fs绳；另s绳=3s物；由η====得：F===625N ；∵P===Fv绳，∴功率P=Fv绳=625N×3m/s=1875W；（4）根据影响摩擦力的因素可知，将滑动摩擦变为滚动摩擦，可大大减小摩擦力；故建议为：在物体下面装上轮子．答：（1）2s内钢锭的重力所做的功为0；（2）拉绳子的速度是3m/s；（3）拉绳子的力F为625N，拉力F的功率是1875W；（4）在不改变钢锭与地面间摩擦力大小的条件下，如果想用更小的力拉动钢锭，可将墙上的滑轮和钢锭上的滑轮交换安置，这样就有四根绳子拉钢锭了，能省力．24．,解：（1）由图知此滑轮组由3段绳子承担物体与地面的摩擦．所以v绳=3v物=3×0.5m/s=1.5m/s答：人拉绳端的移动速度是1.5m/s ．（2）η=答：滑轮组的机械效率是80%．25．分析：（1）本题是滑轮组使用的另一种情况﹣﹣将滑轮组水平使用来拉动重物，当滑轮组竖直拉动重物时，滑轮组上升克服的是重物的重力；而此题中的滑轮组水平拉动重物，滑轮组向左移动时克服的是地面的摩擦力．所以，此时有几段绳子拉重物，拉力就是摩擦力的几分之一．但这是在理想情况下，不考虑额外功，机械效率为100%的情况下．如果考虑到机械效率，那么拉力还要用得更多，也就是η===（2）功率P=，题目要求拉力F的功率，也就是要先求出拉力做的功．但此题没有告诉绳端移动的距离，只有物体移动的速度，所以先需根据有几段绳子在拉重物，绳端移动的速度就是物体移动速度的几倍，求出绳端移动的速度．再根据功率P===Fv求出．（3）先根据W=Pt求出1分钟做的功，也就是总功．再由机械效率为75%，算出有用功，最终算出额外功．,解：（1）∵有三段绳子有拉重物，根据η===∴F摩擦=3F拉η=3×600N×75%=1350N（2）∵有三段绳子有拉重物，∴v绳=3v物=3×1cm/s=3cm/s=0.03m/sP拉===F拉v绳=600N×0.03m/s=18W（3）W总=P拉t=18W×60s=1080JW有用=W总η=1080J×75%=810JW额外=W总﹣W有用=1080J﹣810J=270J答：（1）物体与地面的摩擦力是1350N．（2）绳自由端拉力F的功率18W．（3）绳自由端拉力F做功1分钟的过程中，额外功是270J．26．分析：（1）拉物体的力由三根绳子承担，由物体的速度和运动的时间可由s=vt计算出物体移动的距离，由承担拉力的绳子股数可得出绳子头移动的距离s′；由W=Fs′计算拉绳子的力做的功，（2）利用P=计算功率；（3）已知滑轮组的机械效率和总功根据η=求出有用功，利用W=fs即可求摩擦力f．,解：（1）拉物体的力由两根绳子承担，而物体移动的距离s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，绳子移动的距离s′=2s=2×0.4m=0.8m，拉力F做的功W总=Fs′=5N×0.8m=4J；（2）拉力F的功率P===2W；（3）∵η=，∴W有用=ηW总=80%×4J=3.2J；∵W有用=fs，∴f===8N．答：（1）在2秒内拉力F做的功为4J；（2）拉力F的功率为2W；（3）物体与地面间的摩擦力为8N．27．分析：首先根据如图装置确定绳子段数n=5，水平使用滑轮拉力克服摩擦力做功，与重力没有关系．可以先求有用功，用有用功除以机械效率就可得到总功；拉力等于总功除以拉力移动的距离，拉力移动距离要利用S=nh计算；人拉绳的功率要用总功除以时间计算．,解：（1）人做的有用功W=fh=300N×1m=300J有用人做的总功 W===500J总（2）拉力移动距离S=nh=5×1m=5m人的拉力 F===100N（3）人拉绳的功率 P===50W答：（1）人做的总功为500J；（2）人的拉力为100N；（3）人拉绳的功率为50W．。